T形6063鋁管截面梁在高層建筑施工中的應(yīng)用

  雖然有很多研究一般單軸對稱截面梁的局部失穩(wěn)和彎扭失穩(wěn)的文章，當(dāng)6063鋁管承受使腹板受壓的彎矩時，失穩(wěn)模態(tài)非常復(fù)雜。但對T形6063鋁管截面梁卻很少有研究。本文主要對T形6063鋁管截面梁的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，包括彈性分析和彈塑性分析。首先，對T形6063鋁管截面梁的局部屈曲進(jìn)行彈性分析。本文先用能量法對單邊固支的矩形板的屈曲系數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)，

并用有限元程序ANSYS進(jìn)行驗(yàn)證。此基礎(chǔ)上基于一定的假定，采用迦遼金法對T形6063鋁管截面梁在翼緣無拉力、純彎、偏壓等情況下翼緣對腹板的約束系數(shù)K進(jìn)行理論推導(dǎo)，并運(yùn)用ANSYS中的Shell181單元進(jìn)行特征值分析。經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)比較擬合，得到各種受力情況下T形6063鋁管截面梁屈曲系數(shù)的簡單公式。通過局部屈曲的研究，特別是根據(jù)板組屈曲理論對自由邊受壓的T形6063鋁管截面梁進(jìn)行局部屈曲的研究，掌握翼緣對腹板的約束對提高臨界應(yīng)力的定量作用。

         其次，運(yùn)用ANSYS中的Shell181單元，引入初彎曲和殘余應(yīng)力的影響，用考慮幾何和材料雙重非線性的有限元求解格式求得單塊矩形板和T形6063鋁管截面梁的彈塑性極限承載力。對T形6063鋁管截面梁進(jìn)行相關(guān)屈曲分析時，固定λ_p情況下，隨著ht_w增大，T形6063鋁管截面梁的失穩(wěn)模式從整體失穩(wěn)為主轉(zhuǎn)為局部失穩(wěn)為主。而且相關(guān)屈曲中的發(fā)生局部失穩(wěn)為主時的極限承載力比交線保持垂直的局部失穩(wěn)的極限承載力要低。隨著材料科學(xué)的迅速發(fā)展,卷邊槽6063鋁管梁柱的畸變屈曲

對于卷邊槽6063鋁管梁柱的畸變屈曲,計算簡化模型推導(dǎo)了畸變屈曲彈性計算公式。本文采用文獻(xiàn)2截面,運(yùn)用有限元分析考慮了單一截面構(gòu)件在不同參數(shù)時構(gòu)件的彈性和彈塑性屈曲荷載和屈曲模式,并考慮了幾何缺陷帶來的影響,最后根據(jù)試驗(yàn)建立模型并將分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。由于T形6063鋁管截面梁的單軸對稱性。6063鋁管材強(qiáng)度不斷提高。冷彎型6063鋁管因其薄壁且承載能力較好而得到廣泛的應(yīng)用。冷彎型6063鋁管用作梁和柱時,比較容易發(fā)生局部屈曲和畸變屈曲。相對于局部屈曲而言,畸變屈曲是指壓應(yīng)力作用下連接截面上下板單元的縱向棱線間產(chǎn)生位移而導(dǎo)致構(gòu)件整體承載力降低